一种基于离散元摩擦因数测定仪改进设计

种子的摩擦角反映了物料与接触固体表面间的摩擦性质。原有摩擦因数测定仪在测定物料摩擦因数时,由于受振动和抖动等外界因素影响,导致测试结果不准确。为此,基于原有的摩擦因数测定仪,通过增加螺杆、螺母,以及通过改变螺杆的长度改进其斜面板上升的速度,从而实现摩擦因数仪的微调,使得测试结果更加准确。离散元仿真与实验结果:该仪器可以提高物料摩擦因数测定的准确性。     

基于分形理论的结合面静摩擦因数改进模型

从理论上提出了一种基于分形理论的结合面静摩擦因数改进模型,表示出结合面静摩擦因数与无量纲法向总载荷之间非线性隐函数关系。仿真结果表明,静摩擦因数f随着法向总载荷P*和材料特性参数φ的增加而增加,随分形特征尺度参数G*的增加而减小,静摩擦因数f与法向总载荷P*呈微凸弧非线性关系;分形维数D在1.1～1.4范围内,静摩擦因数f随着D的增加而增加,在1.5～1.9范围内,静摩擦因数f随着D的增加而减小;研究表明该模型可以用于进行结合面静摩擦因数的预测。     

龙眼摩擦因数测量试验

利用斜面式农业物料摩擦因数自动测量试验台,测定了不同斜面倾角、品种和取样方向的龙眼果壳-橡胶板、果壳-尼龙板之间的摩擦因数以及果肉的摩擦因数.结果表明,龙眼果壳-橡胶板的静摩擦因数为0.828～0.902,滑动摩擦因数为0.660 ～0.757;果壳-尼龙板之间的滑动摩擦因数为0.608 ～0.658;果肉的静摩擦因数为0.113 ～0.185.因此,利用龙眼果肉、果壳与橡胶板之间的摩擦因数不同,可以实现果肉、果壳的分离.     

结合部静摩擦因数修正与定量实验验证

根据结构函数给出了分形维数、分形粗糙度的严密解析解,修正结合部静摩擦因数相关公式。编写求解域扩展因子的通用Matlab程序,详细推导自相关函数、功率谱密度函数和结构函数的精确解析解。以YK31320型普通滚齿机上的结合部为研究对象,以液体静压导轨的实验结果为基准,对结合部静摩擦因数的理论解进行定量验证。验证结果表明：理论静摩擦因数与实验的绝对误差在-0.04502～0.00966之间,理论静摩擦因数与实验的相对误差在-30.78%～9.762%之间。     

辊式马铃薯分级机设计与试验

针对我国现有马铃薯分级机普遍存在的分级等级少、分级效率差等问题,设计了一种新型辊式马铃薯分级机。对该机器的工作原理进行了阐述。通过理论计算对其关键部件进行设计,确定了分选装置的结构参数;对马铃薯运动过程进行分析,确定出影响马铃薯分级机分级效率和分级精度的因素,利用ADAMS仿真软件对马铃薯分级机分级性能进行仿真试验,得出马铃薯运动位移曲线,与结构理论相吻合。以马铃薯的上料量、辊子转速、提升装置的提升角为试验因素,以马铃薯分级机的分级精度和分级效率为试验指标进行样机试验,试验结果表明:马铃薯的上料量为55 t/h、辊子转速为120 r/min、提升角为24°时,其分级精度为96%,分级效率为53. 7 t/h,满足马铃薯分级机的作业要求。     

基于比色原理的直链淀粉测定仪设计与试验

设计了一种基于比色原理的新型大米直链淀粉测定仪,其结构简单、性能可靠、自动化程度高,模块化的结构设计便于扩展。将其与TU-1800紫外可见分光光度计进行技术性能和使用效果对比,测定的数据最大偏差为0.418％,最小偏差为0．098％,平均偏差为0．220％,完全能满足大米直链淀粉测定精度的要求。     

收获期谷子叶片摩擦特性的试验研究

为了探明谷子叶片的摩擦特性,降低其对谷子联合收获机割台损失的影响,采用自制摩擦测试装置,联合Instron5544型电子万能试验机,选定谷子张杂10号、晋谷21号和沁州黄等3个品种,分别测定了叶片之间及叶片与不同金属材料接触时的摩擦特性参数。分析了叶片不同方向(纵向和横向)、不同表面(上表面和下表面)、不同倒刺方向(顺纹和逆纹)及不同金属薄板(钢板、铝板、铁板)等因素对叶片摩擦特性的影响规律。试验结果表明:叶片与叶片摩擦时,张杂10号、晋谷21号、沁州黄的静摩擦因数和滑动摩擦因数值范围分别为0.3953~0.9 6 6 5/0.3 6 9 5~0.9 5 6 5、0.3 6 5 7~0.9 4 6 7/0.3 5 5 6~0.8 8 6 3、0.3 5 7 0~0.9 4 2 0/0.3 3 3 8~0.9 0 8 8;叶片的方向及倒刺方向两因素对其影响极显著(P<0.01),叶片在横向及逆着倒刺方向时,摩擦因数值较大。叶片与不同金属材料接触时,张杂10号、晋谷21号、沁州黄叶片与不同金属材料板接触时静摩擦因数值和滑动摩擦因数值范围分别为0.2800~0.5865/0.2546~0.4595、0.2625~0.6080/0.2265~0.4595、0.2805~0.4660/0.2676~0.4318;其与铁板的摩擦因数值最高,钢板与铝板次之且无显著差别。研究结果可为谷子收获机械的研制与设计提供一定的技术参数和理论依据。     

拨辊推送式马铃薯收获机设计与试验

针对杆条输送链式小型马铃薯收获机存在果土分离效果差、明薯率低、破皮率较高等问题,设计了一种拨辊推送式马铃薯收获机。对该收获机推送式输送分离装置的作业机理进行了研究,分析确定了输送分离装置的结构和工作参数。以机组作业速度、拨辊转速、拨辊组提升高度为试验因素,明薯率、破皮率为试验指标进行三因素二次正交旋转组合试验,运用DPS数据处理软件进行回归方程显著性分析,优化得出最佳因素组合为:机组作业速度1.0 m/s,拨辊转速60 r/min,拨辊组提升高度150 mm,明薯率为99.01%,破皮率为1.24%。与普通输送分离装置对比试验结果表明:拨辊推送式马铃薯收获机在提高明薯率方面效果明显,在降低破皮率方面略有改善。     

犁铧式马铃薯中耕机培土装置设计与试验

针对砂壤土条件下马铃薯中耕机作业效率低、培土效果不佳等问题,设计了一种犁铧式马铃薯中耕机.阐述了该机整体结构及工作原理,阐明了犁体曲面成形原理,采用水平元线法并结合马铃薯中耕作业要求以及动力学分析确定了影响培土犁作业效果的犁体结构参数及其取值范围.基于EDEM离散元仿真技术,建立了部件-土壤仿真模型,以培土高度、土壤破...     

拨辊推送式马铃薯清选分选机设计与试验

针对现有马铃薯清选分选机的薯土分离效果差、伤薯率较高、工作效率低等问题,设计了一种拨辊推送式马铃薯清选分选机。对该机器的工作机理进行了阐述,确定了清选装置、分选装置的结构参数,分析了马铃薯在清选分选过程中的力学特性。选取机组的转速、上料量、机组提升角度作为试验因素,伤薯率、分选清洁率为试验性能指标进行正交试验,并对试验结果进行显著性分析。结果表明,各因素对伤薯率影响的主次因素顺序为:机组提升角度、机组转速和上料量;对分选清洁率的影响主次因素顺序为:上料量、机组转速和机组提升角度。按照以马铃薯的伤薯率较低,兼顾分选清洁率较高的原则,确定较优组合,即机组转速为145 r/min,上料量为20 t/h,机组提升角度为12°,并对该参数组合进行了验证试验,结果表明,在该条件下机器伤薯率为0.773%,分选清洁率为95.42%,符合基本作业要求。     

种子休止角与静滑动摩擦系数测量仪

为方便且准确地测量出三倍体无籽西瓜种子的休止角和静滑动摩擦系数,研制了一种可用于测定散粒体休止角和静滑动摩擦角的综合仪器。介绍了该仪器的构成及测量原理、方法,并选用水稻、小麦、玉米和油菜四种常见种子进行试验,将本试验结果对比普通测量仪测量结果来证明仪器的可行性。     

马铃薯定量装袋装置设计与试验

针对目前国内马铃薯定量装袋机在定量装袋时存在测量不稳定、装袋损伤较大以及装换袋效率低等问题,采用S型拉力传感器原理称量,提高了称量精度和稳定性。在此基础上对定量装袋装置进行了结构设计,通过对定量装袋装置关键部件的分析确定了结构参数,并明确了影响装袋性能的关键因素及取值范围。以输送带速度、引流板角度以及装袋高度为试验因素,以称量合格率、破皮率和伤薯率为试验评价指标,借助软件Design-Expert 10.0.3,采用Design-Behnken进行三因素三水平试验,对试验结果进行方差分析,通过响应面试验分析了各交互因素对试验指标的影响规律,对定量装袋装置的结构以及工作参数进行优化,结合实际工况确定各因素最佳取值,在此基础上进行5次试验台定量装袋试验,验证试验表明,当输送线速度为0.44m/s、引流板角度为62.3°、装袋高度为496.1mm时,其称量合格率为97.32%,破皮率为1.22%,伤薯率为0.94%。对比参数优化后的理论值,实测值与理论值的相对误差分别为1.23%、2.40%、2.17%,表明本定量装袋装置提高了装袋合格率,在提高装换袋效率的同时减少了破皮和伤薯等损伤。     

指夹式马铃薯精密排种器设计与试验

针对舀勺式马铃薯排种器携种过程中种薯易受外界扰动脱离舀勺而造成漏播、清种过程清种振动强度与种薯质量不匹配而影响排种性能等问题,设计一种指夹式马铃薯精密排种器,通过控制夹板的开合与摆动进行排种作业,在携种过程中实现对种薯的可靠夹持,在清种过程中通过改变夹板对种薯的约束条件实现单粒夹持。为提高排种器作业性能,选取种床带速度、清种位移、夹板长度为试验因素,以合格指数、重播指数、漏播指数为试验指标,采用三因素五水平二次正交旋转中心组合试验方法进行了参数优化试验,建立了各指标的回归模型,分析了各因素对合格指数、重播指数、漏播指数的影响规律。试验结果表明,当种床带速度为6.0km/h、清种位移为9.5mm、夹板长度为72mm时,排种器合格指数为90.3%、重播指数为6.1%、漏播指数为3.6%,满足播种技术要求。     

马铃薯料斗机除杂装置设计与试验

针对马铃薯料斗机除杂装置除杂过程中马铃薯伤薯率高、除杂质量低的问题,通过进行马铃薯除杂过程动力学分析和马铃薯与土壤分离的条件分析,并结合除杂辊转动摩擦除杂的原理,确定了影响马铃薯除杂作业质量的主要因素及各因素的试验取值范围。以马铃薯伤薯率和除杂率为评价指标,以除杂辊间距、装置倾角和除杂辊转速为试验因素,进行了二次旋转正交回归试验,建立了各因素与试验指标间的回归数学模型,分析了各因素对评价指标的影响规律,并进行参数优化。结果表明,当除杂辊间距为125 mm、装置倾角为10°、除杂辊转速为112 r/min时,马铃薯除杂作业的伤薯率为0.65%、除杂率为96.03%,与未经参数优化的料斗机相比,伤薯率减少0.12个百分点,除杂率提高0.63个百分点,该装置能较好地满足马铃薯仓储作业的要求。     

V带当量摩擦系数计算公式的初探

指出了现存的V带当量摩擦系数计算公式的不足，并做了更正；给出了新的V带当量摩擦系数计算公式，并分析了V带当量摩擦系数的影响因素和数值范围。     

滴灌条件下冬马铃薯需水规律及作物系数试验研究

根据2010—2011年田间试验资料,应用实测法测算马铃薯作物系数,并对FAO推荐的作物系数按气象因子和株高2个主要影响因素修订。结果表明,低纬高原山区冬马铃薯全生育期的作物需水量为172.9mm,马铃薯在初始生长期、生育中期和成熟期的实测作物系数分别为0.3、1.06和0.72,其中发棵期—结署期的作物系数最大。实测法适用于低纬高原山区作物需水量及作物系数的测算。     

纵横刀组协同式马铃薯种薯切块装置设计与试验

针对马铃薯种薯切块机械化程度低的问题,设计了一种纵横刀组协同式马铃薯种薯切块装置,对其关键部件进行设计,通过对马铃薯种薯切割过程的力学分析、运动学分析和能量学分析,建立了切种能量的数学模型,确定了影响马铃薯切种效果的主要因素。以切种效率、切种合格率为评价指标,以圆盘刀半径、输送辊与圆盘刀垂直中心距、圆盘刀轴转速和夹持辊轴转速为试验因素,进行了四因素四水平正交试验。对正交试验结果进行方差和极差分析,结果表明:当圆盘刀半径为180 mm、输送辊与圆盘刀垂直中心距为190 mm、圆盘刀轴转速为115 r/min、夹持辊轴转速为56 r/min时,切种效率为74.5 kg/min,切种合格率为98.8%,满足马铃薯切种作业要求。